摘要
本文将探讨适合乙醇和一氧化碳 (CO) 等电化学气体传感器应用的龙虎游戏下载。还将讨论此类应用所需的放大器性能，帮助便携式设备以更低功耗准确测量乙醇和 CO ，并获得更理想的结果。
简介
电化学气体检测元件需要恒定的偏置才能正常准确地运行，这可能会消耗大量功率。当器件处于空闲或休眠模式时，正常的 电源管理系统往往会试图让这些器件都保持关断状态。然而，电化学传感器需要数十分钟甚至几个小时才能稳定下来。因此，检测元件及其偏置电路必须处于 “ 始终接通 ” 状态。此外，对于使用单节 AA 电池的消费电子应用，所需的偏置电压通常非常低。
MAX40108 是一款低功耗、高精度龙虎游戏下载（运放），工作电源电压低至 0.9 V ，专为 仪器仪表类应用而设计。此外，该器件具有轨到轨输入和输出特性，典型电源电流消耗仅 25.5 µA ，并且随着时间和温度变化，其典型零漂移输入失调电压为 1 µV 。因此，非常适合各种低功耗应用，例如乙醇和 CO 气体传感器等消费电子产品。
概述
图 1 显示了乙醇或 CO 等电化学传感器的框图。系统中采用了低压龙虎游戏下载，后者直接由 1.5 V AA/AAA 电池供电，为电化学传感器提供偏置电流，而系统的其余部分则处于休眠模式，以节省功耗。第一个运放 U1 为电化学传感器的参比电极供电。第二个运放 U2 配置为跨导放大器，将传感器的电流输出转换为电压输出，经放大后由微控制器进行数字化处理。电压信号通过 MAX44260 （即 U3 ）放大，它是一款 1.8 V 、 15 MHz 、低失调、低功耗、轨到轨输入 / 输出 (I/O) 龙虎游戏下载。 ES 代表电化学传感器。
图 1. 使用 MAX40108 的电化学传感器的框图
点击此处 可在线获取该电化学传感器的原理图。
乙醇传感器评估
在乙醇传感器评估中，使用的传感器是图 2 所示的 SPEC 3SP_Ethanol_1000 封装 110-202 。
图 2. 乙醇传感器 SPEC 3SP_Ethanol_1000 封装 110-202
此 SPEC 乙醇传感器产生与捕获的气体量成比例的电流。它是一个三电极器件： WE 、 RE 和 CE 。
WE ：工作电极。 WE 偏置电压为 0.7 V ，用于检测气体蒸气。
RE ：参比电极。此 RE 在电解质中提供 0.6 V 偏置电压的稳定电化学电位，不接触气体蒸气。 CE ：对电极 (CE) 。当存在气体时， CE 导电。导电水平与气体浓度成正比，这样系统就可以对气体浓度进行电测量。
在该气体传感器评估中，气体颗粒需要与 SPEC 传感器 物理接触。换句话说，乙醇传感器基本上只测量传感器本身所在位置存在的气体。因此，为了准确有效地检测乙醇和 CO 等气体，应将传感器放置在预计气体浓度会扩散到的位置。在此实验中，将棉签浸入乙醇溶液中，并将其放在 SPEC 传感器的正前方。
图 3 显示捕获到乙醇蒸气，如蓝色曲线所示。绿色曲线是包括微控制器在内整个系统的电流消耗，典型值为 90 mA 。然而，当 VDD = 0.9 V 、 TA = 25°C 时， MAX40108 本身的电流消耗仅为 25.5 µA ，如图 4 所示。
当处于空闲模式时，微控制器每 10 秒唤醒一次，进行乙醇蒸气监测。当存在蒸气时，微控制器开始测量蒸气浓度，如蓝色曲线所示。红线显示 AA 电池电压约为 1.5 V ，黄线为 CE 电压。
为了观察乙醇传感器对蒸气浓度的响应度，将棉签移至离传感器更远的位置。捕获的结果如图 5 所示。正如预期的那样，蒸气浓度的幅度（蓝色曲线）相应地减小了。
图 3. 乙醇传感器的性能
图 4. 在各种电源电压下和工作温度范围内的电流消耗
图 5. 蒸气远离 SPEC 传感器时乙醇传感器的性能
CO 传感器评估
与乙醇不同， CO 是一种潜在有毒气体，汽油甚至无害蜡烛燃烧不完全时都会产生一氧化碳。因此，当进行 CO 气体实验时，采取适当的通风措施以确保健康和安全非常重要。在 CO 传感器评估中，我们使用蜡烛在遮住的广口瓶中产生 CO 气体，并使用相同的传感器 SPEC 3SP_Ethanol_1000 封装 110-202 来捕获 CO 气体浓度。
图 6 显示捕获到 CO 气体，如蓝色曲线所示。绿色曲线是包括微控制器在内整个系统的电流消耗，典型值为 90 mA 。
与乙醇评估一样，当处于空闲模式时，微控制器每 10 秒唤醒一次，进行 CO 气体监测。当检测到该气体时，微控制器开始测量其浓度，如蓝色曲线所示。红线显示 AA 电池电压约为 1.5 V ，黄线为 CE 电压。
图 6.MAX40108 CO 传感器的性能
结论
为使消费电子和工业应用能够准确测量乙醇和 CO 气体，需要一种工作电源电压低至 0.9 V 的低功耗、高精度龙虎游戏下载。 MAX40108 器件专为有效捕获和测量乙醇和 CO 等常见气体而设计，电流消耗低至 25.5 µA ，尺寸仅为 1.22 mm × 0.92 mm ，采用 8 引脚 WLP 封装。该放大器具有关断模式，可进一步节省功耗，对于可穿戴设备、便携式医疗系统和工业物联网 (IIoT) （例如压力、流量、液位、温度和接近 测量），这一特性优势至关重要。
